聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產與應用

王景良，邢士軒，姜 南，魏凌峰，陳 雷

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶163714）

聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產與應用

王景良，邢士軒，姜 南，魏凌峰，陳 雷

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶163714）

闡述了某聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產與應用過程，對該產品的技術指標、生產過程、工藝路線、產品質量等進行確定、分析和測試。新產品的MFR為0.36～0.40 g/10 min，密度為0.951～0.956 g/cm3，拉伸屈服應力≥21 MPa，拉伸斷裂標稱應變≥350%。產品應用于生產200 mL中空制品，可以代替現有低壓小中空樹脂HDPE 5502和HDPE 5500B的混配料。所生產的制品外觀、成型性、氣味、強度等技術指標均能滿足用戶要求。

小中空；聚乙烯；樹脂；生產；應用

某石化公司塑料廠全密度一套聚乙烯裝置生產能力為250 kt/a，采用氣相流化床聚乙烯冷凝技術生產工藝，以乙烯為原料，1-丁烯為共聚單體、氫氣為鏈轉移劑、異戊烷為誘導冷凝劑，采用齊格勒納塔催化劑和鉻系干粉催化劑，生產線型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯等產品。設計產品密度范圍為0.915～0.965 g/cm3，質量熔體流動速率為0.05～155 g/10 min，溫度為85～110℃，裝置年操作時數為7 560 h［1］。

目前該裝置主要生產高強度膜、管材等基礎樹脂產品。為提高產品的市場競爭力，根據用戶的需求和裝置特點，通過對國內同類產品結構性能剖析及對比研究結果，研發生產了小中空專用樹脂，牌號為DMDA 6200。該產品的成功開發，提高了某石化公司全密度聚乙烯裝置生產技術水平，滿足了用戶的需求，為企業帶來一定利潤，具有很好的市場發展前景。

1 產品技術指標

通過剖析用戶使用的國內石化同類產品，確定所要研制的DMDA 6200產品技術指標。目前國內小中空容器樹脂產品主要有2類，1類是使用以獨山子石化公司HDPE 5502為代表的低熔體流動指數樹脂，該類原料生產的小中空容器硬度過高，封口難，單獨使用存在加工性差等缺點；另1類是使用高熔體流動指數樹脂，如某石化公司HDPE 5500B生產小中空樹脂瓶，該類產品流動性好，加工性好，單獨使用存在制品偏軟現象，為此用戶使用以上2種產品摻混生產，可以滿足加工性和力學性兼具的生產要求［2～5］。

2種不同類型產品指標和所設計DMDA 6200產品技術指標對比見表1。

從表1可以看出，某石化公司DMDA 6200產品熔體流動速率、密度2個主要指標設計在獨山子石化公司HDPE 5502與某石化公司HDPE 5500B之間，可以保證產品的加工性和力學性能兼具二者的優點。而其他性能（包括拉伸屈服強度、簡支梁缺口沖擊強度、拉伸斷裂標稱應變）不變。實際生產中將目標產品的熔體流動指數嚴格控制在32～33 g/10 min，更有助于力學性能穩定和成型性的提高。

表1 不同產品的技術指標

2 生產過程

2.1 生產原料

生產該產品所需原料的規格及要求見表2。

表2 原料規格

2.2 生產工藝路線

該250 kt/a全密度聚乙烯裝置采用氣相流化床生產工藝。聚合反應在流化床反應器中進行，氣相反應物通過循環氣壓縮機連續循環，循環氣流經樹脂床，使床層流化并帶走聚合熱，通過循環氣冷卻器從循環氣中撤走反應熱及壓縮機熱。各原料及催化劑通過注入點注入床層，樹脂間斷從反應器流入2套產品排料系統，通過高壓輸送系統交替運行將樹脂送入脫氣倉。基礎樹脂經脫氣、加入添加劑配方后，進入造粒系統完成造粒［6~10］。

高密度膜專用樹脂DMDA 6200的生產，采用新型催化劑，無助催化劑，通過1-丁烯/乙烯摩爾比來控制密度，反應溫度來調控分子量，氧氣來調控催化劑活性，并投用APC先進控制系統。生產過程中力求在保證產品分子量分布寬度一定的前提下，提高催化劑共聚性能，提高產品中分子的長支化含量，使產品既具有良好的加工性能又具有良好的力學性能［11~13］。

2.3 操作條件

該聚乙烯裝置于2014年7月進行了高密度膜專用樹脂DMDA 6200工業化生產，生產的操作條件見表3。

表3 DMDA 6200產品的操作條件

生產過程中，反應器各操作參數皆在受控范圍內，生產出的基礎樹脂熔體流動速率和密度指標控制穩定，各主要設備運行平穩，單耗、能耗、三劑消耗正常。

2.4 產品質量

該裝置從2014年7月8日早8：00時至7月11日早8：00時，進行了72 h的標定。生產標定期間原輔材料質量合格，設備運行和產品質量控制平穩無波動，共生產了9批次DMDA 6200產品，合格率達到100%，3個批次產品質量指標見表4。

表4 DMDA 6200產品質量指標檢測結果

從表4可以看出，DMDA 6200產品的力學性能優良，達到質量指標要求。說明反應溫度、反應壓力、乙烯分壓等操作工藝條件設計和控制合理。

3 加工應用情況

2014年8 月生產的DMDA 6200產品在某企業加工使用。在DMDA 6200中直接摻混白色母料（加入量1%），加入到料斗中，取試驗料DMDA 6200生產的產品與現有摻混料生產產品進行了對比，結果表明，瓶壁內外表面光滑，好于現有摻混料產品；型坯流動均勻、穩定性、成型性很好；高溫加熱時，檢驗人員確定氣味低于現有摻混料制品；剖開口內角強度、飽滿度滿足要求。

4 結論

（1）確定的聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產工藝路線、生產操作條件可靠，可實現穩定生產。

（2）用DMDA 6200專用樹脂生產的產品與用戶用摻混料生產的產品相比，外觀、成型性、氣味、強度等技術指標均能滿足用戶要求。

（3）DMDA 6200的成功開發，拓寬了該聚乙烯產品的應用領域，改善了企業的產品結構，經濟效益明顯。

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Production and application of special PE resin DMDA6200

Wang Jingliang，Xing Shixuan，Jiang Nan，Wei Lingfeng，Chen Lei
（Plastics Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

This paper expounded the production and application process of special PE resin DMDA6200,and made determination, analysis and test to the technical indexes,production process,process route,and product quality.The new product’s MFR is 0.36~ 0.40 g/10 min,density is 0.951~0.956 g/cm3,tensile yield strength is≥21 MPa,and nominal tensile strain at break is≥350%.The product is used for production of 200 mL hollow articles,can replace the existing compound of small hollow container resins HDPE 5502 and HDPE 5500B.The articles produced meet the requirement of the endusers in terms of appearance,moldability,odor and strength.

small hollow container;PE;Resin;Production;Application

TQ325.12

B

1671-4962（2017）01-0022-03

2016-12-06

王景良，男，高級工程師，1991年畢業于天津大學高分子化工專業，現從事聚乙烯的生產、科研、技術攻關等方面的管理工作。